仿真软件：Matlab生成波形文件并导入Cadence作为输入信号全攻略

最近要在电路中仿真不同大小的“Clock jitter”和“随机比特序列 ”对系统输出信号的影响。但是，当作者浏览完analogLib中的各种source后，也没有发现令人满意的产生上述信号的方式。因此作者研究了如何用Matlab 代码生成所需的波形文件，并将其导入Cadence中作为输入信号。整个操作非常简单，各种细节列在此处，供大家参考。

1. 操作流程

1. 打开anlaogLib-->选择vsource --> Source Type选择pwl；
2. 输入波形文件File Name；
3. 输入Time scale factor；
4. 输入Amplitude scale factor；

2. 功能说明

1. 图1中的Time scale factor将波形文件单位时间1映射成给定时间，比如0.5n；
2. 图1中的Ampltude scale factor将波形文件单位幅度1映射成给定幅度，比如1.2V；
3. 作者尝试改变period和transistion time发现对波形并没有明显影响;
4. anlaogLib里还有一个pwlf也可以实现相同功能。但是作者尝试后发现并不能产生所需波形；
5. 每次更新完波形文件 $\small \color{red} {\text{都需要在原理中Check and Save}}$\small \color{red} {\text{都需要在原理中Check and Save}}，否则会输出旧波形；

3. 操作演示

3.1 随机比特序列

下面以随机比特序列为例进行演示。作者用如下Matlab代码产生随机的比特序列，并输出成波形文件pwlTest.p。

t = 1:1:100;
y = round(rand(1,100));
a = [t' y'];
save -ascii pwlTest.p a

在图1中的Filename一栏中填入pwlTest.p，并运行瞬态仿真，得到图2所示的波形。其瞬态波形的最小间隔为0.5ns，幅度为1.2V，与【功能说明】中的设置吻合。

在逻辑翻转时, 相邻比特之间本应存在rise-transition 和fall-transition 的过渡。但这种情况并没有出现，而是进行了幅度的插值。这是我们所不希望看到的。于是，作者写了一个简单的Matlab小程序来自动引入rise/fall transition。其中tr为rise/fall time，这取0.1。

[t, y] = data_generation(t,y,0.1)
 
function [t,dout]=data_generation(tin,din,tr)
dout = [];
t    = [];

for i = 1 :length(tin)-1
t = [t, tin(i)+tr/2, tin(i+1)-tr/2];
dout = [dout, din(i), din(i)];
end

dout = [dout,din(length(tin))];
t = [t, tin(length(tin))+tr/2];
end

通过该程序对bit序列进行处理，我们就能得到所期望的波形，如图3所示。

3.2 Clock jitter

下面用同样的方式产生clock jitter，jitter的rms为20ps，即0.5ns的4/100。（感谢

t_clk = 0:1:10;
v_clk = mod(t_clk,2);
%% jitter added
t_clk = t_clk + wgn(1,length(t_clk),-34);
%% add transition
[t_clk, v_clk] = data_generation(t_clk, v_clk,0.1);
%% export file
a = [t_clk' v_clk'];
save -ascii pwlTest.p a

仿真结果如下：

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